Egymástól tanuló mesterséges intelligenciák fedik fel agyunk valódi korát
A Nemzeti Agykutatási Program által támogatott kutatás eredményei megkönnyíthetik az időskori demencia előrejelzését. Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központ kutatóinak cikkét az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.
 |
Hány éves az agya valójában? – a kérdés mintha egyenesen a Facebookról érkezett volna. A látszat azonban ezúttal csal: komoly kutatók foglalkoznak a témával – köztük a Magyar Tudományos Akadémia Természettudományi Kutatóközpont (TTK) munkatársai –, a válaszok pedig sokak időskorát tehetik élhetőbbé.
Agyunk az életünk során folyamatosan változik, fiatalkorunkban az agy hálózatainak szerkezete és működése egyre összehangoltabbá és kifinomultabbá válik, ahogy pedig öregedni kezdünk, ellenkező irányú folyamatok játszódnak le benne. A változások nemcsak az agy fizikai szerkezetében tapasztalhatók, hanem az egyes agyterületek működése közti összehangoltság mértékében is, amely az agyterületek között mérhető funkcionális kapcsolatok erősségének megváltozásával jól jellemezhető.
Kapcsolatok kora
E kapcsolatokat funkcionális mágneses rezonanciás képalkotással (fMRI) nagyszerűen lehet vizsgálni, és az eredmények megmutathatják, hogy a vizsgált agy kapcsolati mintázatának jellemzői mennyire felelnek meg a vizsgált személy valós életkorának. Ha az eltérés jelentős, az a kutatások szerint jól előre jelzi a kóros agyi öregedési folyamatokat, köztük a demenciát.
Márpedig igen fontos, hogy az efféle folyamatokra idejében fény derüljön, mivel a korai gyógyszeres beavatkozások és életmódváltás sokkal hatásosabb, mint a súlyosabb tünetek megjelenése utáni „tűzoltás”.
Az agyterületek működése közti kapcsolatok meglehetősen bonyolult hálózatot alkotnak, így egyáltalán nem nyilvánvaló, hogy milyen tulajdonságaik vannak kapcsolatban az életkorral. Kézenfekvő megoldásnak tűnt hát, hogy mesterséges intelligenciát vessenek be az elemzésére. A mélytanulásos (deep learning) rendszereket pedig éppen úgy be lehet tanítani az agyi kapcsolati hálózatok és az életkor közti összefüggésekre, mint például a kutyás és a macskás képek elkülönítésére. Vagyis egy mélytanulásos rendszer megfelelő számú egészséges agyról készült felvétel feldolgozása után „érezni” kezdi az agy korát, éppúgy, ahogy a másik példában a képen szereplő állat „kutyaságát” vagy „macskaságát”.
Tudásátadással a hatékonyabb tanulásért
Van azonban egy nagy eltérés a két helyzet között: míg a képfelismerés esetében a betanításhoz fotók millióit használhatják, a meglehetősen költségesen elkészíthető fMRI-felvételekből nagyságrendekkel kevesebb áll rendelkezésre. És ha ez még nem lenne elég, a különféle berendezéseken más és más beállításokkal készült fMRI-felvételek kapcsolati hálózatai annyira különböznek egymástól, hogy nem igazán lehet őket „összeönteni” és ezt az egységes adatbázist használni a mesterséges intelligencia betanítására.
Vidnyánszky Zoltán és a Nemzeti Agykutatási Program támogatásával működő kutatócsoportja a mélytanulásos rendszerek működési elvét felhasználva ügyes megoldást talált e probléma kiküszöbölésére. Az ilyen elven működő tanuló rendszerek ugyanis több egymásra épülő absztrakciós szinten dolgozzák fel a bemenet információit. Míg a legelső szinteken még sokat számítanak a bemenő adatok konkrét részletei, a felsőbb szinteken egyre elvontabb összefüggések jelennek meg a tanulás során. Így, például egy kutyákat és macskákat fotó alapján elkülönítő, betanított mélytanulásos rendszer alacsonyabb szintjei hatalmas eltérésekkel reagálnak egy csivava és egy bernáthegyi képére, de magasabb szinteken már egyértelműen a „kutyaság” dominál.
Vidnyánszkyék ötlete az volt, hogy az fMRI-felvételek egyszerű összeöntése helyett inkább a különféle mintákon betanított mesterséges intelligenciák magasabb absztrakciós szintjeinek adatait vegyék át. Abban reménykedtek, hogy így valamilyen mértékben képesek lesznek átvenni a mélytanulásos rendszerek „tudását”. Mintha – a fotók összeöntése helyett – a kizárólag fajtatiszta házikedvenceken megtanult „kutyaság” és „macskaság” fogalmait megalapozó belső, absztrakt adatokat átadhatnák egy másik tanuló rendszernek. Ez a másik rendszer pedig a keverék kutyákat ábrázoló képek vizsgálatát már az így átvett alaptudással kezdhetné.
Az MTA TTK Agyi Képalkotó Központban működő kutatócsoport eljárása sikeresnek bizonyult, eredményüket nemrég az egészségügyi informatika területének legrangosabb folyóirata, a GigaScience közölte.
„Az eljárásunk segítségével 5 évvel sikerült javítani a funkcionális konnektivitáson alapuló agyéletkorbecslés átlagos pontosságát. Ezt úgy sikerült elérnünk, hogy felhasználtuk a korábban, más adatbázison elsajátított tudást a becsléshez használt mesterséges neurális hálózat tanítása során. Ezt a korábban tanult kapcsolati súlyok átvételével és finomhangolásával végeztük a hálózat megfelelő rétegeiben. Kutatási eredményeink megoldást szolgáltattak a különböző MRI-berendezéssel, mérési paraméterekkel és eltérő szempontok szerint beválogatott embercsoportokon gyűjtött adatbázisok közötti tudástranszferre” – mondta el Vidnyánszky Zoltán.
A módszer fontos előrelépést jelent a kóros agyi öregedés mesterséges intelligenciával történő hatékonyabb előrejelzésében. Emellett segítséget nyújthat olyan, idegrendszeri képalkotáson alapuló speciális diagnosztikai feladatok megoldásában, ahol kevés adat áll rendelkezésre a mesterséges intelligenciák tanításához. A kutatócsoport jövőbeli kutatásainak célja, hogy módszertani fejlesztéseik eredményeire építve kidolgozzanak egy multimodális, strukturális és funkcionális MRI-képalkotáson alapuló mesterséges intelligenciával támogatott eljárást a kóros agyi öregedés korai kiszűrésére és típusainak osztályozására.
A Vidnyánszky Zoltán által vezetett kutatócsoport munkájában kiemelkedő szerepet játszott két fiatal kutató, Meszlényi Regina és Vakli Pál. Az eredeti tanulmány itt érhető el.
Érdemes elolvasni az mta.hu egy korábbi cikkét is, mely részletesen bemutatja Vidnyánszkyék munkáját és az fMRI-mérésekben rejlő lehetőségeket.
A teljes cikk elérhető az mta.hu oldalon is, az alábbi címen:
Ön szerint esélyes a Tisza Párt a Fidesz leváltására?
hírek innen, onnan
Nem véletlen, kik vesznek körül: így választja ki a lelked a családtagokat a leszületés előtt
A lelkek időről időre újra egymásra találnak, és minden találkozás egy újabb lépés a fejlődésükben: alakulnak, finomodnak, változnak.
A 8000 lépéses gyaloglás mítosza a valóságban, avagy nem minden a távolság
A napi lépésszám puszta növelésénél is fontosabb lehet a gyaloglás időtartama az egészségmegőrzés szempontjából – derült ki egy...
Megszólalt Dávid Petra - ezt gondolja volt férje és Deák Rebeka kapcsolatáról
A Házasság első látásra című realityben feltűnt fitneszedző szerint a műsor lényege a dráma, nem a szerelem. Emellett a saját...
A light kóla tényleg olyan rossz, mint a cigizés? Ezt mondják a szakértők
A light kóla gyakran kapja meg az 'új cigaretta' címkét, de valóban olyan káros, mint a dohányzás? Két dietetikus véleménye segít...
A világ nem jut szóhoz, amit Magyarországon levideóztak, azt már a Földkerekségen százezrek látták, és folyamatosan emelkedik a szám
Több százezren látták már a videót a nevezetességről.
Miért van két gomb az ingek mandzsettáján?
Valószínűleg százszor is begomboltad már, de talán sosem gondolkodtál rajta: miért van két gomb a mandzsettán a férfiingeken? Apró...
Megmutatjuk 2026 összes szabadnapját – így tervezze a szabadságát
Így néz ki 2026 legfontosabb része: lehet egy választási év is élvezetes.
Rejtélyes módon halt meg a legendás állatvédő, aki megtanulta a gorillák gesztusait
Negyven éve, 1985. december 26-án halt meg Dian Fossey amerikai etológus, állatvédő, a hegyi gorillák életének legjobb ismerője. A...
Égi és földi istenek
A modern nemzetek születésében a nemzeti színházak nagy szerepet játszottak. A közösség számára egyszerre szent és profán nemzeteszme...
Német László: Afrika a remény kontinense, Európa sajnos a félelemé
A belgrádi bíboros-érsek az egyház átalakulásáról, Ferenc és Leó pápa személyiségéről, a nők egyenjogúságáról. Interjú!
Törött fadísz, robbanó petárda – a sztársportolókat sem kímélik az ünnepi, háztartási balesetek
Vicces, mégis kellemetlen esetek az ünnepi időszakból.
Napsütéssel folytatja az ünnepeket az időjárás, de érkezik az országos fagy
Mutatjuk, mit tartogat az időjárás!
Sport
Gyászba borult Japán, meghalt az ország egyik leghíresebb sportolója
Vastagbélrákban szenvedett, a golf előtt profi baseballjátékos volt.
Nagyon rossz hírt kapott karácsonyra a magyar labdarúgó-válogatott kapusa
Elhúzódik Tóth Balázs sérülése, kihagyja a karácsonyi bajnokit.
Ezért szenved Szoboszlai mellett a világ egyik legjobb futballistája
Kiderült, miben hibázott óriásit a német labdarúgó-válogatott sztárjátékosa.
Sokan megdöbbentek, hogy ez a milliárdos sztárfutballista hol tölti a karácsonyt
Egyre többen mennek fagyoskodni, ahelyett, hogy a trópusokon múlatnák az időt.
A világ legdrágább pofonja? 15 milliárdot is bukhat az izomkolosszus
A 193 centi magas és 104 kilós hegyomlás a rivális szurkolójának sózott egyet oda.
Soha nem látott szerződést kaphat a BL-győztes edző
Luis Enrique a PSG teljes bizalmát élvezi.
Újabb döbbenetes botrány robbant ki az amerikai tornasportban
Két olyan edzőt függesztettek fel, akik korábban olimpiai és világbajnokokat neveltek.
A brutális KO-t még brutálisabb számok követték Jake Paul szétverését követően
Az álla ugyan eltört a korábbi youtubernek, ám újfent aratott a közösségi oldalakon.
2025 legzseniálisabb góljai: Az akrobatikus ollózás, ami Puskás-díjat ért
Az év végén jövünk egy sorozattal, amelyben felelevenítjük, hogy szerintünk melyek voltak 2025 legszebb góljai. A negyedik nap az év ollózós gólja a főszerepben.
A Bayern München ezzel az igazolással mindent vitt, a Liverpool a mai napig nem orvosolta a hiányát
Ez volt a legjobb átigazolás 2025 nyarán, Németországban ennél jobb üzletet, aligha tudtak volna kötni.
Már biztos: nem teljesül a magyar válogatott kulcsemberének karácsonyi kívánsága
Elhúzódott a felépülése.
Minden idők talán legnagyobb dartsmeccsén tombolt az Ally Pally népe
Lehet, hogy kocsmasport, de lenyűgözi az embert.
Bulvár
Új szabály az orvosi időpontoknál: minden magyar érintett
A várakozási idők csökkentése a cél.
Új állást kapott Mészáros Lőrinc, az ország totális döbbenetben
A karácsony egyik legnagyobb meglepetése ez.
Eldurvult a karácsony a fővárosban, döbbenetes jeleneteket rögzítettek a tömegközlekedésen
Igen érdekes felvételek születtek.
Orbán Viktor beszólt Brüsszelnek és a Tisza Pártnak is: elsöprő győzelmet ígér
Nem lehet kizárni, hogy Európa számára 2025 volt az utolsó békeév, a pénzügyi, katonai és politikai hatalom újraelosztása zajlik, ami akár háborút is fellobbanthat - mondta a miniszterelnök. Nagyon hisz benne, ahog
Ez a csillagjegy lesz idén a legboldogabb Szenteste
A karácsony sokak számára az év legmeghittebb időszaka, de a csillagok állása szerint idén különösen egy csillagjegynek kedvez az ünnepi hangulat.
„Lassan már senki és semmi nem volt neki elég jó” – Mi történik a férfiakkal 40 felett?
Tévedés, hogy a változó kor csak a nőket érinti. A férfiklimax, azaz „andropauza”, bizony sok férfi viselkedésén tetten érhető, és hasonló tüneteket produkál, mint a nőknél.
Jeszenszky Zsoltról nyilatkozott az édesapja, hatalmas fordulat ez a kormánypárti megmondóember életében
Ezt nem láttuk jönni.
NATO-főtitkár az őt bíráló Szijjártóról: Ezekkel a megjegyzésekkel nem foglalkozom, tisztelettel tudomásul veszem őket
A Telex is kérdezhetett Mark Ruttétől az Arte által szervezett interjún a NATO központjában. Beszélt a berlini beszédéről, ami miatt Szijjártó a háborús feszültség szításával vádolta, és arról is, hogy milye
Friss mandátumbecslés: így alakulna a Tisza és a Fidesz küzdelme, ha most lenne választás
Karácsony alkalmából friss választási becslést publikált a taktikaiszavazas.hu. A legújabb kalkuláció újdonsága, hogy már figyelembe veszi azt a 13 ellenzéki jelöltet is, akik időközben újraindulásukat jelentett
Zelenszkij nyilvánosságra hozta a teljes béketervet, Moszkva azonnal visszavágott
Először beszélt nyíltan minden részletről Volodimir Zelenszkij: az ukrán elnök bemutatta a Moszkva, Kijev és Washington között egyeztetett, 20 pontból álló béketerv teljes tartalmát. A javaslat területi kérdések
„Szépen kikötöttem a barackfához és bementem tévézni” – Testvéri csínyek, amikre a mai napig emlékszünk
Senki nem tud olyan gonoszan viccet csinálni belőled, mint egy tesó. Olvass tovább, hogy megismerd a legemlékezetesebb testvéri csínyeket.
Szoboszlai Dominik és Buzsik Borka karácsonyi családi fotója minden képzeletet felülmúl, elképesztően édes a kislányuk
Szoboszlai Dominik felesége, Buzsik Borka csodaszép karácsonyi ajándékkal lepte meg a követőit: az Instagram-oldalán több közös fotót is megosztott a kislányával. Sőt, egy tündéri családi képet is közzétett, a
blogmorzsák
Az 1914-es év legnagyobb karácsonyi csodája
Az első világháború kitörése után nagyjából öt hónappal a nyugati fronton több spontán és nem hivatalos tűzszünet alakult ki.
Karácsonyi black metal
Premieren a Witchthone új dala és videója.
Egy fiú szívében – Mindent anyámról
A színház nem csak csodálatos, de részegítő csapda is tud lenni.
- Csökkent a gázolaj ára
- Leszakadt egy vasúti felsővezeték Érdnél, jelentős késésekre kell számítani
- NAV: sok változást hoz a jövedéki szabályozásban az új törvény
- Tatabányát is érinti a vonatok késése
- Négy emeletes toronnyal is megújult a tatabányai könyvtár
- A tatabányaiak dönthetnek a különböző városi elismerések kiosztásáról
- Ideiglenes erdőlátogatási tilalmat rendeltek el Tatabányán és környékén
- A sportban is összefogtak a tatabányai leukémiás Horváth Márkért
- Figyelem! Látogatási tilalom a Szent Borbála Kórházban!
- Tatabányát is érintő menetrend változások lesznek a MÁV-nál
- Az M1-es autópályán augusztusig nehezebb lesz közlekedni felújítás miatt
- Ezért lesz hónapokig dugó Tatabányán
- Elindultak az M1-es autópálya Hegyeshalom felé vezető oldalán a teljes körű felújítási munkák
